针对乐山奥体中心体育场索膜罩棚西侧外高内低、东侧内高外低的不对称构形,提出并设计了一种车辐式单、双层组合索网结构,充分发挥单、双层索网各自特点,此类型组合索网结构系国内外首例.针对此类结构的找形方法、关键影响参数、力学特点、屋面排水组织、整体稳定性、抗倒塌性能、关键节点进行了研究.结果 表明:采用以力密度法为基础的“虚拟撑扦法”找形无需进行迭代计算,且可直接控制结构主要参数,易于得到符合建筑外观要求的结构体型,便于结构参数化分析;车辐式单、双层组合索网竖向刚度主要由预应力大小决定,其余参数主要影响结构体型,其单层索网竖向刚度远小于双层索网,且存在“跷跷板”效应;西侧屋面积水可沿径向至内环,再沿环向至南北侧内环低点后,沿径向排放至外环;东侧屋面积水直接沿径向排放至外环,局部坡度较小处应设置附加排水设施,避免雨水淤积;双层索网上、下环索汇交成单层索网环索,使得双层索网上弦相对下弦扭转受到明显抑制,杜绝了此类结构发生内环扭转失稳可能.通过抗倒塌分析,保证了整体结构在偶然断索状况下的安全性.结合不同张拉方案,对车辐式单、双层组合索网结构关键节点方案进行对比分析,保证此类组合索网结构施工张拉的可实施性和便利性.